JP6646811B2

JP6646811B2 - 部品実装装置及び部品実装方法

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Publication number: JP6646811B2
Application number: JP2016050336A
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Inventors: 大輔溝上; 山崎　琢也; 琢也山崎
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2020-02-14
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Also published as: JP2017168539A

Description

本発明は、複数の吸着ノズルに吸着させた複数の部品をそれぞれ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けた後で基板に装着する部品実装装置及び部品実装方法に関するものである。

部品実装装置は、装着ヘッドを部品供給部と基板との間で移動させることにより、部品を基板に装着する動作を繰り返して実装基板を製造する。装着ヘッドは下端に吸着ノズルが取り付けられた複数のシャフト部材と、空気圧の供給を受けて複数のシャフト部材をそれぞれ下方に駆動する複数の空圧アクチュエータを備えている。複数の空圧アクチュエータに供給する空気圧のレベル（大きさ）は電空レギュレータによって調整され、電空レギュレータによってレベルが調整された空気圧を複数の空圧アクチュエータに選択的に供給することで、複数のシャフト部材を（すなわち吸着ノズルを）個別に、かつ所要の下降量で下降させることができる。

このような構成の部品実装装置において、部品を基板に装着する前に、部品をペーストに押し付けて部品の下面に接着剤やフラックス等のペーストを付着（転写）させるペースト転写作業を行うときには、各部品をその部品について予め定められた押付け力でペーストに押し付ける必要がある（例えば、下記の特許文献１参照）。部品のペーストへの押付け力は、部品の下面の面積が大きいときほど、また、ペーストに対する部品の押込み量が大きいときほど大きい値に定められており、複数の吸着ノズルによって吸着した複数の部品それぞれのペーストへの押付け力が互いに異なる場合もあり得る。このため従来、複数の部品にペーストを付着させるときには、吸着ノズルの並び順に従って部品をひとつずつ、空気圧のレベルを切り替えながら、順番にペーストに押し付けていた。

特開２００５−１６６９４４号公報

しかしながら、上記のように、吸着ノズルの並び順に従って部品を順番にペーストに押し付ける場合には、部品の並び方によっては空気圧のレベルを切り替える際の空気圧の変動幅が大きくなり、空気圧のレベルの調整に時間がかかってペースト転写作業に要する時間が長くなり、ひいては部品実装作業の作業効率が低下するおそれがあるという問題点があった。

そこで本発明は、部品へのペースト転写作業に要する時間を短縮できる部品実装装置及び部品実装方法を提供することを目的とする。

本発明の部品実装装置は、下端に吸着ノズルが取り付けられた複数のシャフト部材を備え、前記複数の吸着ノズルに吸着させた複数の部品をそれぞれ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けた後で基板に装着する部品実装装置であって、前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品をペーストに押し付ける押し付け順序を部品ごとに定められた押付け力に基づいて設定する順序設定部を備えた。

本発明の部品実装方法は、下端に吸着ノズルが取り付けられた複数のシャフト部材を備えた部品実装装置により、前記複数の吸着ノズルに吸着させた複数の部品をそれぞれ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けた後で基板に装着する部品実装方法であって、前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品をペーストに押し付ける押し付け順序を部品ごとに定められた押付け力に基づいて設定する順序設定工程を含む。

本発明によれば、部品へのペースト転写作業に要する時間を短縮できる。

本発明の一実施の形態における部品実装装置の要部斜視図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える装着ヘッドの断面図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える装着ヘッドのインナーシャフトの制御系統を示す空圧回路図（ａ）（ｂ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える装着ヘッドのインナーシャフトの動作を示す空圧回路図本発明の一実施の形態における部品実装装置の制御系統を示すブロック図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える（ａ）押付け力記憶部に記憶されたデータの一例を示す図（ｂ）順序設定部が設定する押付け順序の一例を示す図本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する部品実装作業の流れを示すメインルーチンのフローチャート本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行する部品実装作業の流れを示すサブルーチンのフローチャート（ａ）（ｂ）（ｃ）本発明の一実施の形態における部品実装装置が実行するペースト転写工程の流れを示す図本発明の一実施の形態における部品実装装置が備える順序設定部が設定する押付け順序の他の一例を示す図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態における部品実装装置１を示している。部品実装装置１は、部品２の下面に接着剤やフラックス等のペーストＰｓｔを付着させたうえでその部品２を基板３に装着する装置である。

図１において、部品実装装置１は、基台１１上に一対のベルトコンベア１２、複数のパーツフィーダ１３、ペースト供給部１４及び部品装着機構１５を備えている。一対のベルトコンベア１２は外部から送られてきた基板３を作業者ＯＰから見た左右方向（Ｘ軸方向とする）に搬送する。パーツフィーダ１３は例えばテープフィーダから成り、部品２を所定の部品供給位置１３ａに供給する。

図１において、ペースト供給部１４はペースト皿１４ａ、ペースト皿移動機構１４ｂ及びスキージ１４ｃを備えている。ペースト皿１４ａにはペーストＰｓｔが貯留されており、ペースト皿移動機構１４ｂがペースト皿１４ａを作業者ＯＰから見た前後方向（Ｙ軸方向とする）に移動させると、スキージ１４ｃがペーストＰｓｔに対して相対移動する。これにより、ペースト皿１４ａ内のペーストＰｓｔがスキージ１４ｃによって掻き寄せられて、ペースト皿１４ａ内に一定厚さのペーストＰｓｔ（ペースト膜）が形成される。

図１において、部品装着機構１５は、ヘッド移動機構２１とヘッド移動機構２１によって移動される装着ヘッド２２を有している。ヘッド移動機構２１はＹ軸方向に延びたＹ軸テーブル２１ａ、Ｘ軸方向に延びてＹ軸テーブル２１ａ上をＹ軸方向に移動するＸ軸テーブル２１ｂ及びＸ軸テーブル２１ｂ上をＸ軸方向に移動するヘッド取付け部２１ｃを有している。

装着ヘッド２２はヘッド取付け部２１ｃに取り付けられている。ヘッド移動機構２１は、Ｙ軸テーブル２１ａに対してＸ軸テーブル２１ｂをＹ軸方向に移動させ、Ｘ軸テーブル２１ｂに対してヘッド取付け部２１ｃをＸ軸方向に移動させることで、装着ヘッド２２を水平面内方向に移動させる。

図２において、装着ヘッド２２は、垂直ベース３１ａ及び水平ベース３１ｂから成るベース部３１を有している。垂直ベース３１ａは上下方向であるＺ軸方向に延びており、ヘッド移動機構２１のヘッド取付け部２１ｃに連結されている。水平ベース３１ｂは垂直ベース３１ａの上端から水平に延びている。垂直ベース３１ａはハウジング３２を備えている。

ハウジング３２には、Ｚ軸方向に延びた円筒状の空間３２ＳがＸ軸方向に３つ並んで設けられている。各円筒状の空間３２Ｓ内には、Ｚ軸方向に延びた３つのアウターシャフト３３が挿入されている。各アウターシャフト３３は、各円筒状の空間３２Ｓ内に設けられた上下一対のベアリング３４により支持されており、それぞれ円筒状の空間３２Ｓ内をＺ軸回りに回転自在となっている。

図２において、各アウターシャフト３３は中空に形成されており、内部にインナーシャフト３５（シャフト部材）を備えている。インナーシャフト３５はスプラインシャフトから成り、アウターシャフト３３によってＺ軸方向に移動自在、かつ、Ｚ軸回りの相対回転が規制された状態に支持されている。各アウターシャフト３３の下面側には蓋部材３６が取り付けられている。各蓋部材３６には貫通孔３６ａが設けられており、各インナーシャフト３５は貫通孔３６ａを下方に貫通して延びている。

図２において、各インナーシャフト３５の下部であって、アウターシャフト３３の内部に位置する部分には鍔部３５ａが設けられている。鍔部３５ａの下面には、インナーシャフト３５に挿通された圧縮コイルばねから成る付勢ばね３７の上端が当接している。付勢ばね３７の下端は蓋部材３６に当接しており、各インナーシャフト３５は付勢ばね３７によりアウターシャフト３３に対して上方に付勢された状態となっている。各インナーシャフト３５の下端には吸着ノズル３８が取り付けられている。

図２において、各アウターシャフト３３の内部の上方にはベロフラム３９ａが設けられており、ベロフラム３９ａの上側の空間は空気室３９ｂとなっている。ベロフラム３９ａの下側にはインナーシャフト３５の上端部が連結されている。各インナーシャフト３５は、対応する空気室３９ｂが大気に開放されている状態では付勢ばね３７による上方への付勢力のみを受ける。この状態ではインナーシャフト３５及び吸着ノズル３８は、アウターシャフト３３に対して下降していない初期位置に位置する。

部品実装装置１の外部には正圧源ＰＰと真空源ＮＰが設けられている（図３）。正圧源ＰＰは部品実装装置１内の正圧送給管路４１に繋がっており、正圧源ＰＰは正圧送給管路４１を通じて部品実装装置１に正圧を送給する。真空源ＮＰは部品実装装置１内の真空圧送給管路４２に繋がっており、真空源ＮＰは真空圧送給管路４２を通じて部品実装装置１に真空圧（負圧）を送給する。

図３において、正圧送給管路４１には電空レギュレータ４３が介装されている。正圧送給管路４１は電空レギュレータ４３の下流側で３つの分岐路４４に分かれている。これら３つの分岐路４４はそれぞれ昇降制御弁４５を経由して３つの空気室３９ｂに繋がっている（図２も参照）。電空レギュレータ４３は正圧源ＰＰから送給される空気圧のレベル（大きさ）を調整し、そのレベルを調整した空気圧を３つの分岐路４４のそれぞれに供給する。

図３において、昇降制御弁４５は３つの分岐路４４それぞれに対応した３つの個別弁（昇降個別弁４５ｓ）を一体にした複合弁から成る。各昇降個別弁４５ｓは開放位置４５ａと供給位置４５ｂの２つの切替え位置を有する。開放位置４５ａは空気室３９ｂを大気に開放する切替え位置であり、供給位置４５ｂは、正圧源ＰＰから送給されて電空レギュレータ４３によってレベルが調整された空気圧を空気室３９ｂに供給する切替え位置である。

昇降個別弁４５ｓが開放位置４５ａから供給位置４５ｂに切り替えられると、正圧源ＰＰから送給された正圧がその昇降個別弁４５ｓと繋がる空気室３９ｂに供給される。これによりベロフラム３９ａが下方に膨脹し、付勢ばね３７の付勢力に抗してインナーシャフト３５を押し下げる。このためインナーシャフト３５はアウターシャフト３３に対して下方に移動し、吸着ノズル３８はベース部３１に対して下降する（図４（ａ）→図４（ｂ））。このようにベロフラム３９ａと空気室３９ｂは、空気圧が供給されることでインナーシャフト３５を下降させる空圧アクチュエータ３９となっている。そして、昇降制御弁４５を構成する３つの昇降個別弁４５ｓを個別に作動させて、対応する空圧アクチュエータ３９への正圧の供給を制御することで、３つのインナーシャフト３５を（すなわち吸着ノズル３８を）選択的に下降させることができる。

このように、本実施の形態において、電空レギュレータ４３は複数の空圧アクチュエータ３９に供給する空気圧のレベルを調整し、昇降制御弁４５は、電空レギュレータ４３によりレベルが調整された空気圧を複数の空圧アクチュエータ３９に選択的に供給して複数のインナーシャフト３５を個別に下降させるようになっている。

ここで、昇降制御弁４５を通じて空気室３９ｂに供給される正圧は、電空レギュレータ４３においてレベルが調整された空気圧であり、インナーシャフト３５は、その調整された空気圧のレベルに応じた下降量で下降する。従って、電空レギュレータ４３において空気圧（正圧）のレベルを調整することで、吸着ノズル３８の下降量を制御することができる。

一方、昇降個別弁４５ｓが供給位置４５ｂから開放位置４５ａに切り替えられると、空気室３９ｂは大気に開放され、インナーシャフト３５を押し下げていた空圧アクチュエータ３９による押下げ力は除去される。このためインナーシャフト３５は付勢ばね３７によって押し上げられ、アウターシャフト３３に対して上方に移動する。これにより吸着ノズル３８はインナーシャフト３５とともにベース部３１に対して上昇し、初期位置に復帰する（図４（ｂ）→図４（ａ））。

ここで付勢ばね３７は、インナーシャフト３５をアウターシャフト３３に対して上方へ付勢し、空気室３９ｂが大気に開放されている状態でインナーシャフト３５を（従って吸着ノズル３８を）初期位置に復帰させる機能を有していればよい。従って付勢ばね３７は、インナーシャフト３５に上方（例えば空気室３９ｂ内）に設けられた引っ張りコイルばね等から成っていてもよい。

図２において、水平ベース３１ｂの上面側には回転モータ４６が設けられている。回転モータ４６は水平ベース３１ｂを下方に貫通した回転軸４６ａを有している。回転モータ４６はインナーシャフト３５の数と同数（すなわち３つ）設けられており、３つの回転モータ４６の回転軸４６ａはそれぞれ、各アウターシャフト３３の上端部に連結されている。３つの回転モータ４６が個別に回転軸４６ａを回転させると、その回転軸４６ａに連結されたアウターシャフト３３がＺ軸回りに回転し、これに伴ってインナーシャフト３５がＺ軸回りに回転する。

図２において、各吸着ノズル３８には上下方向に延びた吸着管路３８ａが設けられている。各インナーシャフト３５の下端には上下方向に延びた内部管路３５ｂが設けられており、内部管路３５ｂは吸着ノズル３８の吸着管路３８ａと連通している。各インナーシャフト３５の下部には吸着制御管路４７が接続されており、吸着制御管路４７はインナーシャフト３５の内部管路３５ｂに繋がっている。３つのインナーシャフト３５に接続された３つの吸着制御管路４７はそれぞれ吸着制御弁４８に接続されている。

図３において、吸着制御弁４８は、各吸着ノズル３８に対応した３つの個別弁（吸着個別弁４８ｓ）を一体にした複合弁から成る。各吸着個別弁４８ｓは、真空源ＮＰが送給する真空圧を吸着制御管路４７に供給する真空圧供給位置４８ａと、正圧源ＰＰが送給する正圧を吸着制御管路４７に供給する正圧供給位置４８ｂと、吸着制御管路４７を大気に開放する開放位置４８ｃとの３つの切替え位置を有する。吸着個別弁４８ｓが真空圧供給位置４８ａに位置すると、吸着制御管路４７に真空圧が供給されて吸着ノズル３８の下端に吸着力が発生する。吸着個別弁４８ｓが正圧供給位置に位置すると、吸着制御管路４７に正圧が供給されて吸着ノズル３８の下端に吹出し力が発生する。吸着個別弁４８ｓが開放位置４８ｃに位置すると、吸着制御管路４７が大気に開放される。

図１において、装着ヘッド２２には、撮像視野を下方に向けた基板カメラ５１が設けられている。基板カメラ５１は、一対のベルトコンベア１２によって作業位置に位置決めされた基板３の対角部に設けられた一対の基板マーク３ｍを上方から撮像する。また、図１において、基台１１上には撮像視野を上方に向けた部品カメラ５２が設けられている。部品カメラ５２は、装着ヘッド２２が吸着ノズル３８に吸着させた部品２を下方から撮像する。

図５において、一対のベルトコンベア１２、複数のパーツフィーダ１３、ペースト供給部１４（ペースト皿移動機構１４ｂ）、ヘッド移動機構２１、電空レギュレータ４３、昇降制御弁４５、回転モータ４６及び吸着制御弁４８は部品実装装置１が備える制御装置６０によって制御される。また、基板カメラ５１が撮像して得られた基板マーク３ｍの画像のデータと部品カメラ５２が撮像して得られた部品２の画像のデータは制御装置６０に送られ、制御装置６０はこれらの画像のデータに基づいて画像認識を行う。

図５において、制御装置６０は、押付け力記憶部６１、順序設定部６２、対応データ記憶部６３、空気圧算出部６４及びカウンタ６５を有している。押付け力記憶部６１には、部品２ごとに予め定められたペーストＰｓｔへの押付け力が記憶されている。順序設定部６２は、複数（ここでは３つ）の吸着ノズル３８に吸着させた複数（ここでは３つ）の部品２をペーストＰｓｔに押し付ける際の順序（押付け順序）を設定する。このとき順序設定部６２は、押付け力記憶部６１に記憶されたデータ、すなわち、部品２ごとに予め定められたペーストＰｓｔへの押付け力のデータに基づいて、３つの吸着ノズル３８が吸着した３つの部品２のペーストＰｓｔへの押付け力が昇順となるように押付け順序を設定する。

例えば、図６（ａ）に示すように、３つの吸着ノズル３８に吸着された３つの部品２が互いに異なるタイプを有するものであって（部品タイプをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとする。図３も参照）、これら３つの部品２それぞれについて定められたペーストＰｓｔへの押付け力がＰ１，Ｐ２，Ｐ３であり、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の大きさの関係がＰ３＜Ｐ１＜Ｐ２であったとする。このような場合には、順序設定部６２は、３つの部品２のペーストＰｓｔへ押付け力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を昇順に並べることにより、３つの部品２のペーストＰｓｔへの押付け順序を、Ｃタイプの部品２、Ａタイプの部品２、Ｂタイプの部品２の順に設定する（図６（ｂ））。

対応データ記憶部６３には、部品２のペーストＰｓｔへの押付け力と空気室３９ｂに供給すべき空気圧との対応関係を示すデータ（対応データ）を、グラフや式、対応表等の形で記憶している。空気圧算出部６４は、３つの吸着ノズル３８それぞれが吸着した３つの部品２のそれぞれについて、部品２をペーストＰｓｔに押し付けるときの押付け力がその部品２に定められた押付け力となるようにするために空気室３９ｂに供給することが必要な空気圧のレベルを、対応データ記憶部６３に記憶された対応データに基づいて算出する。

カウンタ６５は、後述する部品実装作業において、３つの吸着ノズル３８により吸着した３つの部品２を順番にペーストＰｓｔに押付ける際、その押付け動作の回数をカウント数Ｎとする。上述の図６（ａ），（ｂ）に示した例では、Ｃタイプの部品２をペーストＰｓｔに押し付ける１回目の押付け動作のときにはＮ＝１、Ａタイプの部品２をペーストＰｓｔに押し付ける２回目の押付け動作のときにはＮ＝２、Ｂタイプの部品２をペーストＰｓｔに押し付ける３回目の押付け動作のときにはＮ＝３となる。

図５において、制御装置６０にはタッチパネル等の入力装置６６が接続されている。作業者ＯＰが入力装置６６から部品装着動作を開始する指令入力を行うと、部品実装装置１の各部が制御装置６０に制御されて作動し、部品実装作業（部品実装方法）を実行する。

部品実装作業では、先ず、一対のベルトコンベア１２が作動し、外部から入力された基板３を受け取って所定の作業位置に位置決めする（図７に示すメインルーチンのステップＳＴ１）。この基板位置決め工程では、ヘッド移動機構２１が装着ヘッド２２を移動させ、基板カメラ５１に一対の基板マーク３ｍを撮像させる。制御装置６０は、基板カメラ５１が撮像した一対の基板マーク３ｍの画像に基づいて、作業位置に位置した基板３の正規の位置からの位置ずれを把握する。一対のベルトコンベア１２が基板３を作業位置に位置決めしたら、ヘッド移動機構２１が装着ヘッド２２をパーツフィーダ１３の上方に移動させる。

装着ヘッド２２がパーツフィーダ１３の上方に位置したら、昇降制御弁４５が制御装置６０に制御されて作動し、各インナーシャフト３５に対応する空気室３９ｂに正圧を供給してインナーシャフト３５を（すなわち吸着ノズル３８を）下降させるとともに、吸着制御弁４８が制御装置６０に制御されて作動し、各吸着ノズル３８の下端がパーツフィーダ１３により部品供給位置１３ａに供給される部品２に当接するタイミングで吸着制御管路４７から吸着ノズル３８に真空圧を供給する。これにより吸着ノズル３８の下端に吸着力が発生し、吸着ノズル３８は部品２を吸着する（ステップＳＴ２）。

ステップＳＴ２で３つの吸着ノズル３８に３つの部品２を吸着させたら、ペースト皿移動機構１４ｂが制御装置６０に制御されて作動し、ペースト皿１４ａをスキージ１４ｃに対して相対移動させる。これによりペースト皿１４ａにペースト膜が形成され、ペースト供給部１４によりペーストＰｓｔが供給される（ステップＳＴ３）。このペーストＰｓｔの供給は、装着ヘッド２２による部品２の吸着と並行して行われるのであってもよい。

吸着ノズル３８が部品２を吸着し、ペースト供給部１４によってペーストＰｓｔが供給されたら、制御装置６０は順序設定部６２において、３つの吸着ノズル３８に吸着させた３つの部品２をペーストＰｓｔに押し付ける押付け順序を、押付け力記憶部６１に記憶されたデータ（部品２ごとに定められた押付け力のデータ）に基づいて設定する（ステップＳＴ４。順序設定工程）。

制御装置６０は、押付け順序を設定したら、３つの吸着ノズル３８に吸着させた３つの部品２のそれぞれにペーストＰｓｔを付着（転写）させる（ステップＳＴ５。ペースト転写工程）。このペースト転写工程では、先ず、制御装置６０は、ヘッド移動機構２１を作動させて、装着ヘッド２２をペースト供給部１４のペースト皿１４ａの上方に移動させる（図８に示すサブルーチンのステップＳＴ１１。図９（ａ））。

制御装置６０は、装着ヘッド２２をペースト皿１４ａの上方に移動させたら、カウンタのカウント数Ｎ＝１にセットする（ステップＳＴ１２）。制御装置６０は、次のステップＳＴ１３では、現在のカウント数Ｎに対応する部品２をペーストＰｓｔに押し付けるための空気圧のレベルを算出する。具体的には、制御装置６０は、カウント数Ｎに対応する部品２について予め定められている押付け力を押付け力記憶部６１から読み取ったうえで、ペーストＰｓｔに押し付けるために空気室３９ｂに供給することが必要な空気圧のレベルを、対応データ記憶部６３に記憶された対応データに基づいて算出する。

制御装置６０は、空気圧算出部６４において空気圧のレベルを算出したら、電空レギュレータ４３を作動させて、正圧源ＰＰから送給される空気圧（正圧）を、空気圧算出部６４において算出したレベルになるように調整する（ステップＳＴ１４）。そして、制御装置６０は、カウント数Ｎに対応する部品２を吸着している吸着ノズル３８を下降させる（ステップＳＴ１５。吸着ノズル下降工程）。具体的には、カウント数Ｎに対応する部品２を吸着しているインナーシャフト３５の空気室３９ｂに繋がる昇降個別弁４５ｓを開放位置４５ａから供給位置４５ｂに切り替え（他の昇降個別弁４５ｓは供給位置４５ｂに位置させたままとする）、レベルを調整した空気圧を空気室３９ｂに供給し、インナーシャフト３５を付勢ばね３７の付勢力に抗して下方へ移動させる。これにより吸着ノズル３８に吸着されている部品２がペーストＰｓｔ（ペースト膜）に上方から押し付けられ、その部品２の下面にペーストＰｓｔが付着する（図９（ｂ））。

吸着ノズル３８を下降させることによって部品２の下面にペーストＰｓｔが付着したら、制御装置６０は、ペーストＰｓｔを付着させた部品２を吸着している吸着ノズル３８を上昇させる（ステップＳＴ１６）。具体的には、下降させたインナーシャフト３５に対応する昇降個別弁４５ｓを供給位置４５ｂから開放位置４５ａに切替えてそのインナーシャフト３５に対応する空気室３９ｂを大気に開放させ、付勢ばね３７にインナーシャフト３５を押し上げさせる。これにより吸着ノズル３８は初期位置に復帰する（図９（ｃ））。

このようにしてカウント数Ｎに対応する部品２にペーストＰｓｔが付着したら、制御装置６０は、現在のカウント数Ｎが最大値ｍａｘ（ここでは部品２は３つであるので最大値ｍａｘ＝３）であるかどうかを判断する（ステップＳＴ１７）。そして、現在のカウント数Ｎが最大値ｍａｘでなかった場合には、カウント数をＮ＝Ｎ＋１としたうえで（ステップＳＴ１８）、ステップＳＴ１３に戻る。これにより、カウント数がＮ＝１からＮ＝３になるまでの間に、３つの部品２が個別かつ順番に、予め定められた押付け力でペーストＰｓｔに押し付けられる。これにより３つの部品２の全てにペーストＰｓｔが付着し、ステップＳＴ１７においてカウント数Ｎが最大値ｍａｘとなったら、サブルーチンを抜けてメインルーチンに戻る。

上記のように、制御装置６０は、サブルーチンのステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１８において、複数の吸着ノズル３８に吸着させた複数の部品２が、順序設定部６２で設定された押付け順序で、かつ、部品２ごとに定められた押付け力でペーストＰｓｔに押し付けられるように、電空レギュレータ４３による空気圧のレベルの調整と昇降制御弁４５の作動を制御する制御部として機能する。

上記ステップＳＴ５のペースト転写工程において、３つの吸着ノズル３８に吸着させた３つの部品２のペーストＰｓｔへの押付け順序は、押付け力が昇順となるように設定されているので、３つのインナーシャフト３５を順番に下降させるにおいて、電空レギュレータ４３は空気圧のレベルを単調に（段階的に）増大するように調整する。このため、電空レギュレータ４３によって空気圧のレベルが切り替えられる際の空気圧の変動幅は、空気圧のレベルの増大と減少が混在する場合よりも小さくなり、空気圧のレベル調整に要する時間を極めて短時間にすることができる。

ペースト転写工程が終了してメインルーチンに戻ったら、ヘッド移動機構２１は装着ヘッド２２が部品カメラ５２の上方を通過するように移動させ、３つの吸着ノズル３８に吸着させた３つの部品２を部品カメラ５２に撮像させる。制御装置６０は、部品カメラ５２が撮像した３つの部品２それぞれの画像に基づいて、各部品２の吸着ノズル３８に対する位置ずれを把握する。

部品カメラ５２が３つの部品２を撮像したら、ヘッド移動機構２１は装着ヘッド２２を基板３の上方に移動させ、装着ヘッド２２は吸着ノズル３８に吸着した３つの部品２を基板３に装着する（図７に示すメインルーチンのステップＳＴ６）。具体的には、部品２を基板３上の目標位置に位置させたうえで、ペースト転写工程における場合と同様に、電空レギュレータ４３によりレベルを調整した空気圧を昇降制御弁４５から空圧アクチュエータ３９の空気室３９ｂに供給し、インナーシャフト３５を下降させることによって行う。この部品２の基板３への装着の際には、制御装置６０は、既に把握している基板３の正規の位置からの位置ずれと各部品２の吸着ノズル３８に対する位置ずれがそれぞれキャンセルされるように、基板３に対する吸着ノズル３８の位置補正（Ｚ軸回りの補正も含む）を行う。

制御装置６０は、３つの吸着ノズル３８に吸着させた３つの部品２を基板３に装着したら、基板３に装着すべき全ての部品２を装着し終えたどうかを判断する（ステップＳＴ７）。そして、基板３に装着すべき全ての部品２をまだ装着し終えていない場合にはステップＳＴ２に戻ってステップＳＴ２〜ステップＳＴ７の工程を繰り返す。一方、ステップＳＴ７で、基板３に装着すべき全ての部品２を装着し終えた場合には、ベルトコンベア１２によって基板３を搬出して（ステップＳＴ８）、一連の部品実装作業を終了する。

以上説明したように、本実施の形態における部品実装装置１（部品実装方法）では、複数の吸着ノズル３８に吸着させた複数の部品２をペーストＰｓｔに押し付ける際の押付け順序を、それらの部品２について予め定められた押付け力に基づいて設定し、その設定した押付け順序で複数の部品２を個別かつ順番に、ペーストＰｓｔに押し付けていくようになっている。このため、押付け順序を、部品２のペーストＰｓｔへの押付け力が昇順となるように設定することで、空気圧のレベルの切替えを空気圧の変動幅の小さい単調増大（段階的な増大）とすることができ、これにより空気圧のレベル調整に要する時間を短くすることができる。このため、複数の吸着ノズル３８に吸着させた複数の部品２の並び方の如何によらず、空気圧のレベルの調整にかかる時間を短くして部品２へのペースト転写作業（ステップＳＴ５のペースト転写工程）に要する時間を短縮することができ、ひいては実装基板の生産性を向上させることができる。

前述の実施の形態では、順序設定部６２は、複数の吸着ノズル３８それぞれに吸着させた複数の部品２のペーストＰｓｔへの押付け力が昇順となるように押付け順序を設定していたが、押付け順序を降順となるように設定してもよい。例えば、前述の図６（ａ）に示すように、３つの吸着ノズル３８に吸着された部品２（部品タイプをそれぞれＡ，Ｂ，Ｃとする）について予め定められたペーストＰｓｔへの押付け力がＰ１，Ｐ２，Ｐ３（Ｐ３＜Ｐ１＜Ｐ２）であった場合には、３つの部品２のペーストＰｓｔへ押付け力を降順に並べることにより、３つの部品２のペーストＰｓｔへの押付け順序を、Ｂタイプの部品２、Ａタイプの部品２、Ｃタイプの部品２の順に設定してもよい（図１０）。

上記のように、複数の部品２のペーストＰｓｔへの押付け力が降順となっている場合、空気圧のレベルが単調に（段階的に）減少していくことになる。この場合も、空気圧のレベルを切り替える際の空気圧の変動幅を小さく抑えて空気圧のレベル調整に要する時間を短くすることができるので、部品２へのペーストＰｓｔの転写作業に要する時間を短くすることができるが、一般に、電空レギュレータ４３が空気圧のレベル調整を行う場合、空気圧のレベルを減少させるときよりも、空気圧のレベルをさせるときの方が所要時間は短くなる。このため押付け順序は、押付け力が昇順になるように設定する方が好ましい。

部品へのペースト転写作業に要する時間を短縮できる部品実装装置及び部品実装方法を提供する。

１部品実装装置
２部品
３基板
３５インナーシャフト（シャフト部材）
３８吸着ノズル
３９空圧アクチュエータ
４３電空レギュレータ
４５昇降制御弁
６０制御装置（制御部）
６２順序設定部
Ｐｓｔペースト

Claims

下端に吸着ノズルが取り付けられた複数のシャフト部材を備え、前記複数の吸着ノズルに吸着させた複数の部品をそれぞれ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けた後で基板に装着する部品実装装置であって、
前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品をペーストに押し付ける押し付け順序を部品ごとに定められた押付け力に基づいて設定する順序設定部を備えたことを特徴とする部品実装装置。
前記順序設定部は、前記押付け順序を、前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品のペーストへの押付け力が昇順又は降順となるように設定することを特徴とする請求項１に記載の部品実装装置。
空気圧の供給を受けて前記複数のシャフト部材をそれぞれ下方に駆動する複数の空圧アクチュエータと、前記複数の空圧アクチュエータに供給する空気圧のレベルを調整する電空レギュレータと、前記電空レギュレータによりレベルが調整された空気圧を前記複数の空圧アクチュエータに選択的に供給して前記複数のシャフト部材を個別に下降させる昇降制御弁と、前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品が、前記順序設定部で設定された前記押付け順序で、かつ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けられるように、前記電空レギュレータによる空気圧のレベルの調整と前記昇降制御弁の作動を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の部品実装装置。
下端に吸着ノズルが取り付けられた複数のシャフト部材を備えた部品実装装置により、前記複数の吸着ノズルに吸着させた複数の部品をそれぞれ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けた後で基板に装着する部品実装方法であって、
前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品をペーストに押し付ける押し付け順序を部品ごとに定められた押付け力に基づいて設定する順序設定工程を含むことを特徴とする部品実装方法。
前記押付け順序を、前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品のペーストへの押付け力が昇順又は降順となるように設定することを特徴とする請求項４に記載の部品実装方法。
前記部品実装装置は、空気圧の供給を受けて前記複数のシャフト部材をそれぞれ下方に駆動する複数の空圧アクチュエータと、前記複数の空圧アクチュエータに供給する空気圧のレベルを調整する電空レギュレータと、前記電空レギュレータによりレベルが調整された空気圧を前記複数の空圧アクチュエータに選択的に供給して前記複数のシャフト部材を個別に下降させる昇降制御弁とを備え、前記複数の吸着ノズルに吸着させた前記複数の部品が、前記順序設定工程で設定した前記押付け順序で、かつ、部品ごとに定められた押付け力でペーストに押し付けられるように、前記電空レギュレータによる空気圧のレベルの調整と前記昇降制御弁の作動の制御を行って前記複数の吸着ノズルを順次下降させる吸着ノズル下降工程を含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の部品実装方法。